34、AVS与AVS/Express：可视化软件的深度剖析

AVS与AVS/Express：可视化软件的深度剖析

1. 引言

在20世纪80年代末，计算机行业迎来了“图形超级工作站”这一硬件类别，同时IEEE可视化会议系列也刚刚起步，众多可视化技术和模型崭露头角。然而，当时3D图形处理能力与可用软件工具之间存在巨大差距。像PHIGS +、GL、GKS等图形库属于底层库，需要科学家投入大量编程精力，而MOVIE.BYU等动画包则过于特定，通常仅用于几何图元的动画制作。

1989年，应用可视化系统（AVS）的推出成为可视化环境领域的一个里程碑。AVS提供了一个交互式可视化框架，使科学家能够快速尝试各种可视化技术，促进对数据的理解，同时减轻了底层编程任务。其设计目标包括：
- 快速创建应用程序：提供直接操作界面，让科学家能快速探索和尝试可视化与分析技术。
- 屏蔽底层编程：为每个模块化组件生成简单的图形用户界面（GUI），负责组装所有图形渲染组件。
- 简化工具集成和扩展：提供机制以便在环境中轻松包含新的用户代码。
- 提供完整集成环境：涵盖从数据输入、数据转换到图形渲染的所有可视化阶段。
- 开发可移植工具：基于标准图形库、窗口系统、操作系统和语言，可在多种异构平台上使用。

可视化工具应满足三类不同用户的需求：
| 用户类型 | 需求描述 |
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| 最终用户 | 希望尽可能少编程地可视化数据并尝试不同可视化技术，通常是数值或实验数据生产领域的科学家，直接使用工具支持科研工作。 |
| 高级用户和可视化开发者 | 愿意通过添加特殊可视化技术和集成计算代码来扩展工具功能，具有图形和可视化背景，以支持自身研究和最终用户工作。 |